Solusi sirkuit yang disebut "isolasi galvanik" cukup sering ditemukan dalam praktik elektronik dan listrik. Untuk alasan ini, penting untuk membiasakan pengguna dengan apa itu. Selain itu, akan menarik untuk memahami jenis simpul "melepaskan" yang ada dan prinsip tindakan mereka.
Apa itu?
Isolasi galvanik merupakan suatu metode pemindahan listrik atau informasi antara rangkaian input dan output, dimana bagian-bagian dari rangkaian tersebut tidak langsung terhubung satu sama lain. Kebutuhan itu muncul dalam kasus di mana diperlukan untuk memastikan keselamatan kerja di sirkuit sekunder sambil mempertahankan daya yang dipancarkan.
Selain itu, berkat teknik ini, sirkuit independen terbentuk di sirkuit sekunder, yang memungkinkan:
- mengurangi sebagian pengaruh interferensi yang bekerja di sirkuit primer;
- untuk meningkatkan akurasi mengambil bacaan di sirkuit pengukuran;
- meningkatkan pencocokan beban.
Akhirnya, decoupling mengurangi kemungkinan kerusakan peralatan yang terhubung ke sekunder.
Prinsip operasi
Prinsip operasi isolasi galvanik paling mudah dijelaskan menggunakan contoh transformator, di mana belitan sekunder tidak terhubung secara elektrik ke primer.
Paling sering, kesulitan muncul dalam memahami pengurangan risiko sengatan listrik ketika rangkaian input dan output tidak bergantung. Faktanya adalah bahwa jika kecelakaan (kerusakan isolasi dan mengenai potensi berbahaya pada kasing) terjadi langsung di jalur suplai, kekuatan seluruh jaringan bekerja pada orang yang menyentuhnya.
Dengan adanya decoupling, arus tidak hanya akan dibatasi oleh resistansi tubuh manusia, tetapi juga oleh kekuatan transformator (atau elemen lain yang digunakan dalam kapasitas ini). Jika rumah perangkat yang terhubung ke sirkuit sekunder di-ground, risiko cedera akan dikurangi seminimal mungkin.
Jenis isolasi galvanik
Ada beberapa metode yang dikenal untuk memisahkan suplai dan sirkuit beban secara artifisial.
Paling sering digunakan untuk ini:
- Sirkuit induktif (atau transformator).
- Pasangan optoelektronik elemen semikonduktor.
Saat menerapkan metode pertama, unit pemisah digunakan - transformator, yang tidak memerlukan inti dalam hal ini. Koefisien transmisinya biasanya satu, yaitu tegangan pada belitan sekunder sama dengan input.
Kerugian dari opsi ini meliputi:
- ukuran besar desain;
- kemungkinan menggunakan hanya di sirkuit AC;
- retensi parsial gangguan dari sirkuit primer.
Dimungkinkan untuk menghilangkan kerugian ini karena penggunaan jenis decoupling khusus, yang disebut optoelektronik.
Pasangan optoelektronik
Elemen utama decoupling tersebut adalah optocoupler, yang diimplementasikan di sirkuit berdasarkan dioda, thyristor, serta transistor dan komponen elektronik lainnya yang peka terhadap cahaya. Fungsi elemen utama unit dilakukan oleh dioda pemancar cahaya, dan media yang mentransmisikan pulsa berguna adalah bidang penghantar cahaya yang dibuat di dalam pasangan optoelektronik.
Dalam perangkat ini, netralitas listrik dari fluks bercahaya memungkinkan Anda mengatur yang efektif decoupling sirkuit input dan output, serta untuk memastikan koordinasi node dengan kompleks yang berbeda resistensi. Keuntungannya termasuk kekompakan perangkat dan pengurangan yang signifikan pada tingkat kebisingan pada keluaran.